醫院供水流量計在測量中誤差分析與相應的解決方案

醫院供水流量計是一種在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的過(guò)程儀表，英文學(xué)名為Electromagnetic Flowmeters，簡(jiǎn)稱(chēng)EMF，是20世紀50~60年代隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的新型流量測量?jì)x表。醫院供水流量計是應用電磁感應原理， 根據導電流體通過(guò)外加磁場(chǎng)時(shí)感生的電動(dòng)勢來(lái)測量導電流體流量的一種儀器。其特點(diǎn)表同在測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響；測量管內無(wú)阻礙流動(dòng)部件，無(wú)壓損，直管段要求較低。對漿液測量有獨特的適應性；、合理選擇傳感器襯里和電極材料，即具有良好的耐腐蝕和耐磨損性；轉換器采用新穎勵磁方式，功耗低、零點(diǎn)穩定、精確度高。流量范圍度可達150：1。甚至可以測量管道中的正反向的流量數據。
雖然電磁流流量計的應用廣泛，不過(guò)因為醫院供水流量計屬于精密的電子集成電路控制的儀表，在使用的要求比較嚴格,在實(shí)際應用中操作不當，比如設備選型不當、安裝或使用不當等，會(huì )導致其測量存在誤差，以至于會(huì )給使用者帶來(lái)了不必要的麻煩。所以認真研究并分析醫院供水流量計測量誤差的原因是非常重要的事情，對于正確提出的解決措施具有重要的意義。
凱銘儀表作為專(zhuān)業(yè)的醫院供水流量計的生產(chǎn)企業(yè)，在長(cháng)期的實(shí)踐中積累了很多寶貴的經(jīng)驗，本文就是根據醫院供水流量計的測量原理,分析了醫院供水流量計測量誤差的原因,并針對其提出了一些減小或避免誤差的措施，希望對用戶(hù)的使用有所幫助
1、醫院供水流量計的基本原理
醫院供水流量計是一種測量體積流量的儀表,它主要用測量工業(yè)過(guò)程中各種導電液體的流量。醫院供水流量計主要是根據法拉第電磁感應定律, 在垂直于磁場(chǎng)的非磁性的管道里, 導電液體在作切割磁力線(xiàn)的運動(dòng), 在與磁場(chǎng)垂直方向上會(huì )產(chǎn)生了感應電動(dòng)勢[ 1 ] 。其計算公式如下:E=kBDv式中:v(m/s)—流體流動(dòng)速度;D(m)—測量管內徑,;B(T)—磁感應強度;k—為系數;E(V)—感應電動(dòng)勢。
2、醫院供水流量計測量誤差原因分析及相應的
解決措施
根據醫院供水流量計的基本原理可知, 磁場(chǎng)方向、流體流向、電極連線(xiàn)三者的垂直度以及D、B 、k 的變化等都會(huì )引起測量的誤差,在實(shí)際過(guò)程中,儀表的使用、維護、安裝方法、安裝環(huán)境、儀表選型等因素也會(huì )影響其測量的準確性。
2.1 待測液體電導率劇變或太低
如果待測液體電導率變化幅度具大,則導致顯示值波動(dòng)巨大,嚴重時(shí)導致相應控制系統無(wú)法正常工作;如果待測液體電導率太低,會(huì )阻抗電極的輸出,當實(shí)際電導率低于下限值時(shí)儀器就無(wú)法正常工作了。解決措施:(1)選擇使用滿(mǎn)足要求的低電導率醫院供水流量計;
(2)裝上保證物料充分混合或足以完成化學(xué)反應的反應器或直管段;
(3)選用其它原理流量計。
2.2 待測液體中有氣泡存或者非滿(mǎn)管氣泡產(chǎn)生的原因主要有:(1)液體中溶解氣體轉變成游離狀氣泡析出;(2)外界吸入(如負壓端管道連接墊圈泄露、泵軸密封性變壞等) 。由于氣泡存在或存在大量空氣,使得測量結果也含有氣泡體積的流量,從而產(chǎn)生了測量誤差。如果氣泡直徑等于或大于電極直徑,有可能會(huì )導致測量顯示值波動(dòng)、不穩定。解決措施:(1)在醫院供水流量計上游安裝集氣器,定期排氣;(2)更換安裝位置;(3)把醫院供水流量計安裝在自下而上流動(dòng)的垂直管道上;(4)傳感器安裝別離直接排放口太近;(5)傳感器應安裝在控制閥的上游、泵的下游。
2.3 有著(zhù)層附著(zhù)在測量管內
因為醫院供水流量計經(jīng)常被用來(lái)測量非清潔流體的流量, 其大多數含有有結垢、沉淀、易粘附等,導致醫院供水流量計的電極表面和管道內壁常會(huì )受到污染, 使得測量結果存在誤差。解決措施:(1)定期清洗;(2)提高流速, 使其不低于2m/s, 最好保持在3 ～4m/s或以上;(3)選用聚四氯乙烯或玻璃等材料襯里。
2.4 空間電磁波的干擾
醫院供水流量計的轉換器與傳感器間的電纜較長(cháng), 如果在其周?chē)嬖趶姷碾姶鸥蓴_,那么可能會(huì )導致電纜引入干擾信號,使得儀器測量值非線(xiàn)性、顯示失真、大幅晃動(dòng)等,從而造成誤差。解決措施:(1)采用屏蔽措施,如將電纜單獨穿在接地鋼管內或使用符合要求的屏蔽電纜;(2)使電纜的長(cháng)度縮短;(3)盡量遠離強磁場(chǎng)。
2.5 待測液體非對稱(chēng)流動(dòng)
在實(shí)際應用常常會(huì )出現待測液體非對稱(chēng)流動(dòng),可分為兩種流動(dòng)的組合:(1)純粹的旋渦流,其會(huì )對輸出產(chǎn)生影響,從而造成測量誤差;(2)沿管道軸線(xiàn)的直線(xiàn)流,待測液體的體積流量為管道橫截面的積分。解決措施: ( 1 )上游直管段不足,可安裝流量調節器;(2)上下游一定范圍內的管道內徑與流量計內徑應相同;(3)保證上游有足夠的直管段。
2.6 電極與勵磁線(xiàn)圈對稱(chēng)性以及安裝點(diǎn)振動(dòng)的問(wèn)題
醫院供水流量計的勵磁線(xiàn)圈與電極, 在加工制造過(guò)程中要嚴格對稱(chēng), 如果不對稱(chēng)則會(huì )產(chǎn)生不對稱(chēng)偏差,從而影響測量結果,造成測量誤差。此外,醫院供水流量計對安裝地點(diǎn)的振動(dòng)也有相當高的要求, 比如一體型醫院供水流量計,它要求在振動(dòng)小的場(chǎng)所安裝,否則會(huì )產(chǎn)生測量誤差,嚴重時(shí)導致儀表不能正常工作。
2.7 襯里材料及電極選擇和待測液體流速的問(wèn)題
襯里材料及電極是直接與待測液體接觸,因此在選擇他們時(shí)應該根據工作溫度以及待測液體的特性,如選擇不當, 就會(huì )造成襯里變形、磨損、結垢、腐蝕、附著(zhù)速度快等問(wèn)題,從而使測量結果存在誤差,因此,在選擇襯里材料及電極時(shí)應該高度重視。此外,還有注意待測液體流速,一般為0.5～10m/s流速為醫院供水流量計可測的范圍,但是最經(jīng)濟的流速范圍為1.5～3m/s。
2.8 連接的電纜問(wèn)題
醫院供水流量計實(shí)質(zhì)是由特定的電纜將轉換器和傳感器相連,從而形成一個(gè)系統,因此,導體橫截面積、分布電容、電纜長(cháng)度、屏蔽層數、絕緣情況等因素都會(huì )影響測量結果。解決措施: ( 1 )盡量使用規定型號的電纜;(2)將末端應連接好、處理好,避免中間接頭;(3)其長(cháng)度應在允許的范圍之內,電纜越短越好。
3、結語(yǔ)
綜述所述, 可知導致醫院供水流量計測量結果存在誤差的因素有很多。因此,只有深入研究醫院供水流量計的基本原理,并對其測量的各個(gè)環(huán)節進(jìn)行分析,認真的找出產(chǎn)生誤差的原因, 并采取相應的措施來(lái)減小或避免測量誤差,這樣才能保障醫院供水流量計準確計量、穩定運行。

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